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vue模版编译详情

2021-09-27 16:51:32 作者：大转转FE

本文的初衷是想让更多哎学习的人知道并了解vue模版编译，所以文中主要以阶段流程为主，不会涉及过多的底层代码逻辑,需要的朋友可以参考一下

思考：

html是标签语言，只有JS才能实现判断、循环，而模版有指令、插值、JS表达式，能够实现判断、循环等，故模板不是html，因此模板一定是转换为某种JS代码，这种编译又是如何进行的？

解析：

模版编译是将template编译成render函数的过程，这个过程大致可以分成三个阶段：

1、parse 解析器

解析器主要就是将模板字符串转换成 element ASTs

模板字符串：

<div>
   <p>{{message}}</p>
</div>

element ASTs

AST是指抽象语法树和 Vnode 类似，都是使用JavaScript对象来描述节点的树状表现形式

{
  tag: "div"
  // 节点的类型（1标签，2包含字面量表达式的文本节点，3普通文本节点或注释节点）
  type: 1,
  // 静态根节点
  staticRoot: false,
  // 静态节点
  static: false,
  plain: true,
  // 父节点元素描述对象的引用
  parent: undefined,
  // 只有当节点类型为1，才会有attrsList属性，它是一个对象数组，存储着原始的html属性名和值
  attrsList: [],
  // 同上，区别是attrsMap是以键值对的方式保存html属性名和值的
  attrsMap: {},
  // 存储着该节点所有子节点的元素描述对象
  children: [
      {
      tag: "p"
      type: 1,
      staticRoot: false,
      static: false,
      plain: true,
      parent: {tag: "div", ...},
      attrsList: [],
      attrsMap: {},
      children: [{
          type: 2,
          text: "{{message}}",
          static: false,
          // 当节点类型为2时，对象会包含的表达式
          expression: "_s(message)"
      }]
    }
  ]
}

1.1 截取的规则

主要是通过判断模板中html.indexof('<')的值，来确定要截取标签还是文本.

截取的过程：

字符串部分

`<div><p>{{message}}<p></div>`

1.2 截取过程部分

第一次截取

判断模板中html.indexof('<')的值, 为零 (注释、条件注释、doctype、开始标签、结束标签中的一种)
被起始标签的正则匹配成功，获取当前的标签名为div，然后截掉匹配成功的'<div'部分，得到新的字符串 ><p>{{message}}</p></div>
截取掉开始标签后，会使用匹配属性的正则去匹配，如果匹配成功，则得到该标签的属性列表，如果匹配不成功，则该标签的属性列表为空数组
截掉属性后，会使用匹配开始标签结束的正则去匹配，得到它是否是自闭合标签的信息，然后截掉匹配到的字符串得到新的字符串<p>{{message}}</p></div>
匹配到开始标签，判断当前节点是否存在根节点，不存在则会创建一个元素类型的树节点，存在，则将其设置为currentParent的子节点，然后将当前节点压入stack栈中

/**
   总结为，匹配标签，提取属性，建立层级
*/
// 经过上面的匹配，剩下的字符串部分为：
`<p>{{message}}<p></div>`

第二次截取

/**
    同上
*/
// 经过上面的匹配，剩下的字符串部分为：
`{{message}}</p></div>`

第三次截取

判断模板中html.indexof('<')的值, 大于等于零 (文本、表达式中的一种)
查询最近的一个'<'，并匹配其是否符合(起始标签、结束标签、注释、条件注释中的一种)，匹配成功则结束遍历，不成功继续遍历

例如：

a < b </p> => 文本部分 a < b ，命中结束标签

a<b</p> => 文本部分 a
，命中开始标签<b

/**
   总结为，判断类型，截取文本
*/
// 经过上面的匹配，剩下的字符串部分为：
`</p></div>`

第四次截取

判断模板中html.indexof('<')的值, 为零 (注释、条件注释、doctype、开始标签、结束标签中的一种)
被结束标签的正则匹配成功，然后截掉匹配成功的 </p> 部分，得到新的字符串 </div>
匹配到结束标签，会从栈中弹出一个节点'p'，并将栈中的最后一个节点'div'设置为currentParent

/**
    总结为，匹配标签，确定层级
*/
// 经过上面的匹配，剩下的字符串部分为：
`</div>`
第五次截取

/**
    同上
*/
结束

1.3 解析器总结

模板字符串 转换成 element ASTs 过程，其实就是不断的截取字符串并解析它们的过程。
匹配到起始标签，则截取对应的开始标签，并定义AST的基本结构，并且解析标签上带的属性(attrs， tagName)、指令等等，同时将此标签推进栈中
匹配到结束标签，则需要通过这个结束标签的tagName从后到前匹配stack中每一项的tagName，将匹配到的那一项之后的所有项全部删除（从栈里面弹出来）所以栈中的最后一项就是父元素
解析阶段，节点会被拉平，没有层级关系，通过观察可以发现节点树，可以发现是最里面的节点被解析完成，最后一个解析往往是父元素，故我们通过一个栈(stack)来记录节点的层级关系。
自闭合标签 <input /> 不存在子节点, 故不需求push到栈(stack)。

2、optimize 优化器

优化器的作用主要是对生成的AST进行静态内容的优化，标记静态节点，为了每次重新渲染，不需要为静态子树创建新节点，可以跳过虚拟DOM中patch过程（即不需要参与第二次的页面渲染了，大大提升了渲染效率）。

2.1 静态节点

遍历AST语法树，找出所有的静态节点并打上标记

function isStatic (node) {
    // expression
    if (node.type === 2) {
      return false
    }
    // text
    if (node.type === 3) {
      return true
    }
    /**

1. 不能使用动态绑定语法，即标签上不能有v-、@、:开头的属性；
2. 不能使用v-if、v-else、v-for指令；
3. 不能是内置组件，即标签名不能是slot和component；
4. 标签名必须是平台保留标签，即不能是组件；
5. 当前节点的父节点不能是带有 v-for 的 template 标签；
6. 节点的所有属性的 key 都必须是静态节点才有的 key，注：静态节点的key是有限的，

它只能是type,tag,attrsList,attrsMap,plain,parent,children,attrs之一；

    */
    return !!(node.pre || (
      !node.hasBindings &&
      !node.if && !node.for &&
      !isBuiltInTag(node.tag) &&
      isPlatformReservedTag(node.tag) &&
      !isDirectChildOfTemplateFor(node) &&
      Object.keys(node).every(isStaticKey)
    ))
}

2.2 静态根节点

遍历经过上面步骤后的树，找出静态根节点，并打上标记

2.3 优化器总结

没有使用vue独有的语法(v-pre v-once除外)的节点就可以称为静态节点
静态节点：指当前节点及其所有子节点都是静态节点
静态根节点：指本身及所有子节点都是静态节点，但是父节点为动态节点的节点

3、generate 代码生成器

代码生成器的作用是通过AST语法树生成代码字符串，代码字符串被包装进渲染函数，执行渲染函数后，可以得到一份vnode

3.1 JS的with语法

使用 with，能改变｛｝内自由变量的查找方式，将｛｝内自由变量，当做 obj 的属性来查找，如果找不到匹配的obj属性，就会报错

const obj = {a: 100, b: 200}
with(obj) {
     console.log(a)
     console.log(b)
     // console.log(c) // 会报错
}

代码字符串

解析parse生成的element ASTs，拼接成字符串

with(this){return _c('div',_c('p',[_v(message)])])}

得到render函数：

/** 代码字符串通过new Function('代码字符串')就可以得到当前组件的render函数 */

const stringCode = `with(this){return _c('div',_c('p',[_v(message)])])}`

const render = new Function(stringCode)

欲观看不同指令、插值、JS表达式，可使用vue-template转换

const compiler = require('vue-template-compiler')
// 插值
const template = `<p>{{message}}</p>`
const result = compiler.compile(template)
console.log(result.render)
// with(this){return _c('p',[_v(_s(message))])}

vue 源代码找到缩写函数的含义

模板编译的源码可以在 `vue-template-compiler` [2] 包中查看

function installRenderHelpers(target) {
    target._c = createElement
    // 标记v-once
    target._o = markOnce
    // 转换成Number类型
    target._n = toNumber
    // 转换成字符串
    target._s = toString
    // 渲染v-for
    target._l = renderList
    // 渲染普通插槽和作用域插槽
    target._t = renderSlot
    // 通过staticRenderFns渲染静态节点
    target._m = renderStatic
    // 获取过滤器
    target._f = resolveFilter
    // 检查键盘事件keycode
    target._k = checkKeyCodes
    target._b = bindObjectProps
    // 创建文本vnode
    target._v = createTextVNode
    // 创建空vnode
    target._e = createEmptyVNode
    target._u = resolveScopedSlots
    target._g = bindObjectListeners
    // 处理修饰符
    target._p = prependModifier
}

综述：

vue脚手架中会使用vue-loader在开发环境做模板编译（预编译）

解析过程是一小段一小段的去截取字符串，然后维护一个 stack 用来保存DOM深度，当所有字符串都截取完之后也就解析出了一个完整的 AST

优化过程是用递归的方式将所有节点打标记，表示是否是一个静态节点，然后再次递归一遍把静态根节点也标记出来

代码生成阶段是通过递归生成函数执行代码的字符串，递归的过程根据不同的节点类型调用不同的生成方法

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